K s2 =[Zn(OH) 4 2-] [H +] 2
soit [Zn(OH) 4 2-] = K s2 / [H +] 2 = 10 -29, 5 / [H +] 2
s = [Zn 2+] + [ Zn(OH) 4 2-] = 10 10, 8
[H +] 2 + 10 -29, 5 /[H +] 2
A quel pH cette solubilit est-elle minimale? driver: ds/d[H +] = 2 10 10, 8 [H +]
-2 10 -29, 5 /[H +] 3
cette drive
s'annule pour [H +] 4 = 10 -29, 5 /10 10, 8
soit [H +] =10 -10; pH=10. A
partir d'une solution d'ion Zn 2+ de
concentration c= 10 -3 mol/L pralablement
variation de volume. On observe l'apparition d'un solide blanc,
l'hydroxyde de zinc, puis la disparition ( dissolution) de ce solide
Le pH de dbut de prcipitation de l'hydroxyde de zinc:
Le prcipit d'hydroxyde de zinc apparat ds que [Zn 2+][OH -] 2 = 10 -17, 2. Sujets 2006 – CAPES Physique-Chimie – MEEF Sciences Physiques et Chimiques. A ce moment [Zn 2+] =10 -3
molL -1 et [OH -]=racine
carre( 10 -17, 2 /10 -3) =
7, 94 10 -8 mol L -1.
pH = 14 + log( 7, 94 10 -8)= 6, 9. Le pH de fin de redissolution de l'hydroxyde de zinc:
Le prcipit d'hydroxyde de zinc disparat ds que tous
les ions Zn 2+ sont engags dans le complexe [Zn(OH) 4]
2-
c'est dire [Zn(OH) 4] 2-
=10 -3 mol L -1.
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Capes Physique Chimie 2006 Relative
si U est grand ( U>3 V), en plus des réactions
précédentes, on observe la réduction de
H +. Le courant anodique ne présente pas de palier de
diffusion: l'eau, le solvant est toujours en excès
à l'anode. Le courant cathodique présente un palier de
diffusion: la hauteur du palier de diffusion est
proportionnelle à la concentration de l'ion zinc
(II). Des ions Zn 2+ disparaissent par
réduction, d'autres migrent du sein de la solution
vers l'électrode: un équilibre
s'établit. Dans les conditions industrielles, la surface totale
de la cathode d'aluminium est S= 3, 2 m². Capes physique chimie 2006 full. Un courant
d'intensité I= 115 000 A parcourt le bain pendant
D t= 24 h. Calcul de la masse de
zinc déposé et de l'épaisseur de la
couche de zinc obtenue. Quantité d'électricité:
Q (C) =
I (A) D t (s) =
96500 n avec n: quantité de matière (mol)
d'électrons. n = I D t / 96500 =
115000*24*3600 / 96500 =1, 03 10 5 mol
or Zn 2+ + 2e - = Zn(s) d'où
n(Zn) = ½ n(e -) =5, 15 10 4 mol
masse de zinc (g) = masse molaire (g/mol) *
quantité de matière (mol)
m=65, 4*5, 15 10 4 =3, 36 10 6 g = 3, 36
10 3 kg.
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